问题

如果能将人左右脑间的信息通路长时间中断后恢复,会对人类理解「意识」有帮助吗?

回答
这个问题非常有趣,也触及了我们对意识理解的核心难题。简而言之,如果能实现对人脑左右脑信息通路(主要是胼胝体)长时间中断后又成功恢复,这无疑会为我们理解“意识”提供极其宝贵且前所未有的视角,其帮助程度将是巨大的,甚至可能引发一场革命。

要详细阐述这一点,我们需要先了解以下几个关键概念:

1. 胼胝体:左右脑的生命线

胼胝体是大脑中最粗大的白质纤维束,连接着左脑和右脑,承担着传递信息、协调工作的功能。它就像一个超级高速公路,确保左右脑之间能够实时、高效地沟通和共享信息。我们的大部分认知功能,包括思考、记忆、情感、感知,都离不开左右脑的协同工作。

2. “裂脑人”(Splitbrain patients):天然的实验对象

在医学上,有一种罕见的疾病叫做“癫痫症”,其发作非常严重且难以控制,有时医生会选择进行一种叫做“胼胝体切断术”的手术,来阻止癫痫发作在左右脑之间扩散。接受这种手术的人被称为“裂脑人”。

在手术前,左右脑通过胼胝体紧密联系。手术后,这种联系被切断,左右脑在很大程度上变成了相对独立的运作单位。科学家们对这些“裂脑人”进行了大量的研究,这些研究为我们理解左右脑分工以及意识的本质提供了非常重要的线索。

研究发现的启示:

分离的感知和反应: 比如,一个裂脑人的左眼(信息主要传送到右脑)看到了一个物体,但他的右手(受左脑控制)却无法说出看到的是什么,但左手(受右脑控制)却能准确地描绘出这个物体。反之亦闻。这表明,信息虽然可以到达右脑,但由于缺乏与左脑语言区域的沟通,左脑无法“知道”并用语言表达。
“独立”的意识体验: 有时裂脑人会表现出似乎有两个“我”在运作。例如,一个人可能会发现自己的两只手似乎在争夺控制权,一只手想穿衣服,另一只手又会把衣服脱掉。这暗示着,当左右脑之间的信息流被阻断时,它们可能各自发展出相对独立的感知和意图,甚至产生似乎是分离的意识体验。
理解力的“整体性”: 尽管左右脑在特定任务上有分工,但它们都需要整合信息才能形成完整的世界观。裂脑人的研究表明,意识的许多方面,例如自我认知、意图形成,可能需要左右脑的持续对话和协同。

3. 假设情景:长时间中断与成功恢复

现在,我们来设想一个更进一步的场景:如果能主动地、可控地将人左右脑的信息通路长时间中断(例如,一个月,一年,甚至更久),然后再成功地将其恢复。这与目前的医学情况(通常是因疾病而进行的手术,且中断是永久性的)有本质区别。这样的技术将带来什么?

对理解“意识”的巨大帮助体现在以下几个方面:

精确测量“断联”期间大脑活动与意识状态:
前所未有的控制力: 在现有的裂脑人研究中,我们只能研究已发生情况的后果。而如果我们可以主动中断和恢复,我们就能在精确的时间点,对个体在左右脑信息通路完全隔离的状态下进行详细的神经活动监测和行为测试。
观察意识的“分裂”和“重塑”: 在断联期间,我们可以观察大脑是否会出现类似裂脑人的“双重意识”现象。更重要的是,我们可以研究当信息通路被切断后,大脑的神经可塑性如何适应这种隔离?是否会产生新的、局部的“意识中心”?当通路恢复时,这些“局部意识”是否会重新整合,还是会产生冲突?
量化意识的“整合度”: 意识的很多研究者认为,意识是信息在不同脑区高度整合的结果。通过这种可控的中断和恢复,我们可以尝试量化这种整合度。当通路被切断,整合度下降,意识体验是否会变得模糊、碎片化?当通路恢复,整合度迅速提升,意识体验是否会“重归完整”?

揭示意识的必要条件和机制:
信息流的优先级: 中断不同类型的通路(例如,只中断视觉信息的通路,还是全面的信息通路),可以帮助我们理解哪些信息流对于维持我们整体的意识体验至关重要。例如,如果切断了关于身体位置的感知通路,个体的“自我身体感”是否会消失?
动态的网络活动: 意识很可能不是由某个单一脑区产生的,而是大脑广泛网络活动的涌现。通过监测左右脑在断联和恢复过程中的动态网络活动,我们可以识别出那些与意识相关的、临界性的活动模式。
学习和适应的机制: 在断联期间,大脑会如何适应?是否会建立临时的、绕过胼胝体的沟通方式(尽管效果可能很差)?恢复后,大脑又如何“重新学习”高效沟通?这可以揭示大脑的可塑性如何支持甚至构建意识。

探索不同层级的意识状态:
觉醒与睡眠的联系: 如果我们能在不同意识状态下(清醒、睡眠、麻醉等)进行这种实验,或许能发现左右脑信息通路在中断和恢复时,对不同意识状态的影响程度不同,从而揭示意识状态维持的关键机制。
主观体验的测量: 虽然很难直接测量主观体验,但我们可以通过复杂的行为报告、情绪反应、认知任务的表现等,来间接评估个体在断联和恢复过程中,其自我认知、情感体验、对现实世界的感知是否发生了根本性的改变。例如,一个人在断联期间是否会感觉自己“不像自己了”?

验证和挑战现有的意识理论:
整合信息理论(IIT): 这个理论认为意识的程度取决于系统整合信息的能力。这种实验是检验IIT的绝佳机会。如果意识水平确实与信息整合度成正比,那么切断通路应该会导致意识程度下降,恢复则相反。
全局工作空间理论(GWT): 这个理论认为意识是信息在整个大脑中的广播。我们可以测试左右脑的“广播”是否在断联后变得受限,以及恢复后如何重新实现广播。
其他理论的验证: 很多关于意识的理论都涉及信息处理的模式、因果关系等。这种实验提供的“前后对比”以及“中断期间的详细数据”,将是我们验证和修正这些理论的宝贵财富。

潜在的伦理和技术挑战:

当然,这样的技术如果真的存在,也将伴随巨大的伦理和技术挑战。
安全性和风险: 长期中断和恢复神经通路的操作本身就极其复杂且风险巨大,必须确保操作的绝对安全和可逆性。
伦理考量: 在参与实验的个体身上进行如此深刻的改变,必须经过极其严格的伦理审批,确保个体充分知情并同意,并提供全面的心理和生理支持。
技术可行性: 目前我们离实现这样精确、长期且可逆的神经营络技术还有很长的路要走。

总结来说, 如果我们能够实现对人脑左右脑信息通路(主要是胼胝体)长时间中断后又成功恢复,这将为理解“意识”提供一次前所未有的“解剖”机会。它允许我们以一种前所未有的精确度和控制力,观察大脑在信息流动受阻时的变化,以及信息重新连接时意识如何“复原”。

这不仅仅是观察“裂脑人”现象的延伸,而是能够主动地去操纵信息传递的“开关”,从而深入探究:

意识的物质基础是什么?是特定的神经活动模式?
意识的涌现条件是什么?是信息的整合?还是特定网络结构的协同?
意识的连续性是如何维持的?是信息的稳定流动?
意识的个体性是如何产生的?左右脑在其中扮演了怎样的角色?

通过这样的研究,我们有机会从最根本的层面去理解,是什么让一个生物体拥有了“自我”的感觉,以及“我”的存在感究竟是怎样在大脑这座复杂的“网络”中被构建起来的。这将是科学界对意识奥秘探索中具有划时代意义的飞跃。

网友意见

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这个有讲究。

有一种人叫裂脑人。裂脑人这个概念起源于癫痫治疗。

人类的大脑分为左脑半球、右脑半球,这一概念在解剖学方兴未艾的年代便成为了人们的共识。

而连接两个半球的白质带被称作胼胝体(piǎn zhí tǐ),它包含有2~2.5亿个神经纤维,是左右脑沟通的重要通道。

一部分癫痫患者的主要症状是抽搐发作,是由某一边大脑皮质神经细胞活动异常引起的。

如果将胼胝体切除,中断两边的联系,是不是便能将癫痫发作控制住?

带着这样的疑问,神经外科的先驱们为数名癫痫患者做了胼胝体切除手术。

手术进行地非常顺利,顽固的癫痫得到了控制,而这些癫痫患者也因为左右脑“分家”被称作裂脑人

裂脑人属于有“特异功能”的,具有两个意识!

胼胝体的强弱,决定了一个人能不能左右互搏。

比如周伯通与郭靖可以。而聪明人不行,比如黄蓉。

能左右手互搏,说明左右脑有有独立的意识。可惜了金庸老先生,如果他把这个想法设计成实验,并验证的话,也能哪诺贝尔奖

当然裂脑人也时常会有精神分裂的状态。


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会,但不要太期待。

二十世纪的胼胝体切开术及其更温和的暂时性版本通过一些实验支持整合信息理论 [1],对理解神经功能、大脑半球偏侧化之类有帮助。按照整合信息理论,长时间中断后恢复会让实验对象的人格特征和行为出现明显的变化,这个新的人格可以调用分别储存在两个半球的突触网络中的信息。

目前有些实验支持患者左右脑各有一个认知主体[2],另一些实验支持患者还是只有一个认知主体(当然,那是因为胼胝体完全切开后左右脑并没有完全停止信息交换)[3]。过去几十年间,存活在世上的胼胝体完全切开患者的人数徐徐减少,这方面的研究变得困难。

长时间抑制胼胝体会带来慢性的身体与行为变化,脑会进行一些代偿。抑制消退后,人脑的硬件和抑制前不完全相同,可以预期表现出的人格跟进行抑制前不一样。

参考

  1. ^ http://integratedinformationtheory.org/
  2. ^ https://educationalgames.nobelprize.org/educational/medicine/split-brain/background.html
  3. ^ Yair Pinto, David A. Neville, Marte Otten, Paul M. Corballis, Victor A.F. Lamme, Edward H.F. de Haan, Nicoletta Foschi, Mara Fabri (2016): ‘Split brain: divided perception but undivided consciousness’ in Brain. DOI: 10.1093/brain/aww358

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